Tài liệu Nghiên cứu, thiết kế hệ thống điều khiển máy tích hợp cắt, nhấn góc và đột lỗ tự động trong sản xuất ô tô

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÁY TÍCH HỢP CẮT, NHẤN GÓC VÀ ĐỘT LỖ TỰ ĐỘNG TRONG SẢN XUẤT Ô TÔ Học viên : Nguyễn Xuân Khải Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Mã số: 8.52.01.03 Trường Đại Học Bách khoa -ĐHĐN Khóa: 2019 Tóm tắt: Trước đây tại nhà máy thép, đa số các sản phẩm tại xưởng thép tấm được gia công thủ công, thực hiện qua nhiều công đoạn khác nhau, tốn nhiều thời gian và yêu cầu nhiều nhân công thực hiện. Quá trình trên được thực hiện qua các công đoạn như sau: + Công đoạn 1: Cắt phôi tấm trên dây chuyền xã cuộn cắt tấm + Công đoạn 2: Cắt phôi theo kích thước trên máy cắt thủy lực + Công đoạn 3: Cắt góc trên máy cắt góc + Công đoạn 4: Cắt rãnh U trên máy cắt góc + Công đoạn 5: Chuyển sang nhà máy cơ khí gia công đột lỗ tròn hoặc ô van Thực tế này đặt ra yêu cầu cấp bách cho nhà máy phải cải tiến và chế tạo một máy tích hợp các công đoạn trên nhằm giảm số nhân công thực hiện, rút ngắn thời gian sản xuất, góp phần tăng năng suất và giảm giá thành sản phẩm. Trong quá trình thiết kế chế tạo máy tích hợp này có nhiều công đoạn như tính toán thiết kế, chế tạo kết cấu cơ khí, hệ thống điều khiển thủy lực, hệ thống điều khiển PLC và chế tạo lắp đặt máy. Đề tài này là thực hiện một phần của nội dung trên đó là: “Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển máy tích hợp cắt, nhấn góc và đột lỗ trong sản xuất ô tô” Thực hiện tự động hóa quá trình gia công các sản phẩm thép tấm dùng trong sản xuất các chi tiết, nâng cao tính công nghệ trong sản xuất đồng thời giảm thời gian gia công các sản phẩm, nâng cao năng suất lao động, đảm bảo an toàn lao động và giảm giá thành sản phẩm tại Công ty Gia công thép – Khu Phức hợp Ô Tô Chu Lai – Trường Hải. Từ khóa: Điều khiển PLC Mitsubishi, Lập trình HMI RESEARCH AND DESIGN OF INTEGRATED MACHINE CONTROL SYSTEM FOR CUTTING, PRESSING CORNERS AND HOLES IN AUTOMOBILE MANUFACTURING Abstract Previously at the steel factory, most of the products at the steel sheet factory were processed manually, performed through many different stages, time-consuming and required many workers to perform. The above process is carried out through the following stages: + Stage 1: Cutting sheet embryos on the plate cutting line + Stage 2: Cut the workpiece according to size on the hydraulic cutter + Stage 3: Cut the corner on the corner cutter + Stage 4: Cut U grooves on the corner cutter + Stage 5: Switch to mechanical factory processing round holes or valves This fact poses an urgent need for the factory to improve and build a machine that integrates the above steps to reduce the number of employees performing, shorten production time, contribute to increased productivity and reduce costs. product. In the process of designing and manufacturing this integrated machine, there are many stages such as design calculations, mechanical engineering fabrication, hydraulic control systems, PLC control systems and machine installation. This topic is made a part of the content on which: "Research and design of integrated machine control system for cutting, pressing corners and holes in automobile manufacturing" Automate the processing of sheet steel products used in manufacturing details, improve technology in production while reducing processing time of products, improve labor productivity, ensure labor safety and reduce production costs at Chu Lai - Truong Hai Automobile Processing Complex Company - Truong Hai. Keywords: PLC PLC Control, HMI Programming, MỤC LỤC Danh mục hình vẽ, bảng hiểu ………………………………………………………vi I. Lý do chọn đề tài…………………………………………………………………..1 II. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................1 III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................2 IV. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................2 V. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ................................................................................2 VI. Cấu trúc luận văn: ................................................................................................. 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ...................................4 1.1 Các sản phẩm gia công thép tấm hiện nay tại nhà máy gia công thép tại Thaco .....4 1.2 Các máy gia công thép hiện nay tại nhà máy ........................................................ 7 1.2.1 Máy cắt thép tấm................................................................................................. 7 1.2.2 Máy cắt góc: ..............................................................................................................7 1.2.3 Máy cắt sau xã băng 1-4 mm ...................................................................................8 1.2.4 Máy đột lỗ .................................................................................................................9 1.2.5 Máy đột lỗ ô van .....................................................................................................10 1.3 Cơ sở lý thuyết về hệ thống truyền động thủy lực ............................................... 10 1.3.1 Lịch sử phát triển và khả nẵng ứng dụng của hệ thống truyền động thủy lực 10 1.3.2. Khái niệm về thủy lực: ..........................................................................................11 1.3.3 Những ưu điểm và nhược điểm của hệ thống truyền động bằng thủy lực ..........11 1.3.4 Các cơ cấu biến đổi năng lượng .............................................................................12 1.3.5 Các phần tử hệ thống điều khiển............................................................................16 1.4 Cơ sở lý thuyết về điều khiển PLC ...................................................................... 21 1.4.1. Khái niệm ...............................................................................................................21 1.4.3 Nguyên lý hoạt động của PLC ..............................................................................22 1.4.4 Phân lọai PLC ........................................................................................................25 1.4.5 Ứng dụng, ưu nhược điểm của PLC ......................................................................26 1.4.6 Thiết bị điều khiển : ................................................................................................29 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ KẾT CẤU CỦA MÁY TÍCH HỢP..............................................................................................................................35 2.1 Tổng quan về máy tích hợp: ................................................................................ 35 2.1.1. Cấu tạo và thông số của máy.................................................................................35 2.1.2. Nguyên lý hoạt động của máy: .............................................................................35 2.1.3. Sơ đồ tổng thể ........................................................................................................35 2.2 Giới thiệu cấu tạo các bộ phận của máy tích hợp ................................................ 39 2.2.1 Cụm dẫn hướng phôi đầu vào ................................................................................39 2.2.2 Cụm độ lỗ tròn và lỗ ô van .....................................................................................40 2.2.4 Cụm dẫn hướng phôi đầu ra ...................................................................................46 2.2.5 Cụm cắt hoàn thiện .................................................................................................46 2.2.6 Cụm băng tải phôi ...................................................................................................49 2.2.7 Cụm xếp phôi thành phẩm .....................................................................................50 2.2.8 Hệ thống thủy lực máy tích hợp.............................................................................50 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC MITSHUBISHI ...........................................................................................................55 3.1. Giới thiệu phần mềm lập trình: ........................................................................... 55 3.1.1. Phần mềm GX Developer : ...................................................................................55 3.1.2. Phần mềm lập trình mô phỏng Dopsofft HMI Delta:..........................................57 3.2. Lập trình HMI: .................................................................................................... 59 3.3 Sơ đồ điện hệ thống điều khiển ........................................................................... 63 3.3.1 Ngõ INPUT của PLC..............................................................................................63 3.3.2 Ngõ OUTPUT .........................................................................................................68 3.3.3 Mạch điều khiển chương trình PLC máy tích hợp ...............................................72 3.3.4 Mạch điều khiển động cơ sevor .............................................................................73 3.4 Vận hành sử dụng chương trình........................................................................... 74 3.4.1 Chức năng các thiết bị trên tủ điều khiển: .............................................................74 3.4.2 Chế độ Manual ........................................................................................................75 3.4.3. Nhập bản vẽ chi tiết vào máy ................................................................................77 3.4.4. Chế độ AUTO ........................................................................................................77 KẾT LUẬN CHUNG…………………………………………………………….- 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………..-75 - DANH MỤC HÌNH ẢNH – BẢNG BIỂU Số hiệu hình 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20 1.21 1.22 1.23 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 Tên hình ảnh Máy cắt thép tấm Máy cắt góc Máy cắt sau xã băng Máy đột lỗ Máy đột lỗ ovan Sơ đồ chuyển đổi thủy lực Bơm dầu thủy lực Động cơ dầu Các loại xylanh Cấu tạo xylanh Cấu tạo bể dầu Cách lắp bộ lọc dầu trong hệ thống thủy lực Cấu trúc hệ thống điều khiển thủy lực Một số van đảo chiều 3/2 Một số van đảo chiều 5/2 Van tiết lưu một chiều Cấu tạo van tràn Cấu tạo van tràn solenoid Các thành phần cơ bản của một PLC Chu kỳ thực hiện vòng quét của CPU trong bộ PLC PLC Mitsubishi FX3U-48MR/ES Màn hình HMI F940 FX2N-10PG Kết cấu tổng thể máy tích hợp Hình chiều đứng máy tích hợp Hình chiều bằng máy tích hợp Hình chiều cạnh máy tích hợp Hình khối cụm dẫn hướng máy tích hợp Hình chiếu khối cụm dẫn hướng máy tích hợp Hình khối cụm đột lỗ tròn và lỗ ô van Hình chiếu cụm đột lỗ tròn và lỗ ô van Hình khôi cụm cắt rãnh vuông Hình chiếu cụm cắt rãnh vuông Trang 4 4 5 7 7 9 10 11 12 12 13 14 14 15 16 16 17 17 19 21 25 29 29 31 33 34 35 35 36 36 37 39 39 Số hiệu hình 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 2.17 2.18 2.19 2.20 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 3.21 Tên hình ảnh Cụm dẫn hướng đầu ra phôi máy tích hợp Cụm cắt hoàn thiện Hình chiếu cụm cắt hoàn thiện Cụm băng tải phôi Hình chiếu cụm băng tải phôi Cụm xếp phôi thành phẩm Hình chiếu xếp phôi thành phẩm Sơ đồ tổng thể hệ thống thủy lực máy tích hợp Sơ đồ tổng thể hệ thống thủy lực cụm đột lỗ, lỗ ôvan Sơ đồ tổng thể hệ thống thủy lực cụm cắt rãnh Màn hình chính GX-Developer Thanh menu GX-Developer Thanh công cụ GX-Developer Các lệnh của GX-Developer Cách viết chương trình Thiết lập kết nối PLC Giao diện phần mềm Thanh menu tổng quát của phần mềm Thanh công cụ phần mềm Sơ đồ khối hệ thống điều khiển máy tích hợp bằng PLC Màn hình chính Màn hình chế độ đột lỗ tròn, đột lỗ ô van và cắt rãnh Màn hình chế độ các cụm chính máy tích hợp Mạch INPUT Mạch OUTPUT Mạch điều khiển chương trình Mạch điều khiển chính động cơ servo Hộp điều khiển chương trình Màn hình chế độ điều khiển bằng tay Ví dụ về cách nhập thong số tọa độ các lỗ và rãnh Màn hình chế độ nhập auto Trang 43 44 44 46 47 47 48 49 50 51 52 52 53 53 53 54 54 55 55 56 56 57 59 62 65 68 68 69 70 72 72 Số hiệu bảng 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Tên bảng biểu Các chi tiết thép tâm gia công cho xe tải Thông số máy cắt thép tấm Thông số máy cắt góc Thông số máy cắt sau xã bang Thông số máy đột lỗ Thông số máy đột lỗ ô van Đặc tính kỹ thuật giữa những hệ thống điều khiển Thông số PLC FX 3U-128MT Danh sách thanh ghi màn hình chính Danh sách thanh ghi màn hình chế độ, đột lỗ tròn, lỗ ô van, cắt rãnh Danh sách thanh ghi các cụm chính máy tích hợp trang Danh sách địa chỉ INPUT PLC Danh sách địa chỉ OUTPUT PLC Trang 1 4 4 5 6 7 27 28 56 57 58 62 66 1 MỞ ĐẦU I. Lý do chọn đề tài Với sự phát triển của khoa học công nghệ và xu thế ứng dụng công nghệ 4.0 hiện này, trước những nhu cầu cấp bách phải thay đổi để từng bước hòa nhập vào xu thế công nghiệp hóa hiện đại hóa trong công nghiêp. Cùng với xu thế trên, năm 2018, THACO đẩy mạnh vai trò của lao động sáng tạo, sáng kiến cải tiến trong công việc và thực hiện các biện pháp nâng cấp công nghệ và hợp lý hóa sản xuất để nâng cao chất lượng, tăng năng suất lao động, giảm giá thành nhằm tăng tính cạnh tranh cho các sản phẩm mang thương hiệu Thaco. Trước đây tại nhà máy thép, đa số các sản phẩm tại xưởng thép tấm được gia công thủ công, thực hiện qua nhiều công đoạn khác nhau, tốn nhiều thời gian và yêu cầu nhiều nhân công thực hiện. Quá trình trên được thực hiện qua các công đoạn như sau: + Công đoạn 1: Cắt phôi tấm trên dây chuyền xã cuộn cắt tấm + Công đoạn 2: Cắt phôi theo kích thước trên máy cắt thủy lực + Công đoạn 3: Cắt góc trên máy cắt góc + Công đoạn 4: Cắt rãnh U trên máy cắt góc + Công đoạn 5: Chuyển sang nhà máy cơ khí gia công đột lỗ tròn hoặc ô van Thực tế này đặt ra yêu cầu cấp bách cho nhà máy phải cải tiến và chế tạo một máy tích hợp các công đoạn trên nhằm giảm số nhân công thực hiện, rút ngắn thời gian sản xuất, góp phần tăng năng suất và giảm giá thành sản phẩm. Trong quá trình thiết kế chế tạo máy tích hợp này có nhiều công đoạn như tính toán thiết kế, chế tạo kết cấu cơ khí, hệ thống điều khiển thủy lực, hệ thống điều khiển PLC và chế tạo lắp đặt máy. Đề tài này là thực hiện một phần của nội dung trên đó là: “Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển máy tích hợp cắt, nhấn góc và đột lỗ trong sản xuất ô tô” II. Mục tiêu nghiên cứu  Thiết kế được hệ thống điều khiển các công đoạn cắt, nhấn góc và đột lỗ trong sản xuất ô tô trên một máy tích hợp bằng chương trình điều khiển PLC 2  Hoàn thiện tài liệu kỹ thuật cho máy đã được thiết kế, chế tạo tại cơ sở sản xuất III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu * Đối tượng nghiên cứu - Dây chuyền sản xuất phôi thép tấm phục vụ sản xuất - Kết cấu cơ khí của máy tích hợp - Sơ đồ thủy lực điều khiển các cụm máy * Phạm vi nghiên cứu - Hệ thống điều khiển bằng PLC, phần mềm lập trình GX-Mitsubishi - Truyền thông trong PLC, các module chức năng. IV. Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu thực tế tại Xưởng cắt thép tấm – Công ty Gia công thép – Khu Phức hợp Ô Tô Chu Lai – Trường Hải - Thu thập, phân tích các tài liệu và thông tin thiết bị, máy gia công liên quan đến đề tài. - Phân tích, nghiên cứu, các kết cấu cơ khí, thủy lực máy tích hợp để thiết kế hệ thống điều khiển cho. V. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn - Ý nghĩa khoa học: Hoàn thành là một tài liệu kỷ thuật về thiết kế một máy gia công cơ khí mới. - Về mặt thực tiễn: Thực hiện tự động hóa quá trình gia công các sản phẩm thép tấm dùng trong sản xuất các chi tiết, nâng cao tính công nghệ trong sản xuất đồng thời giảm thời gian gia công các sản phẩm, nâng cao năng suất lao động, đảm bảo an toàn lao động và giảm giá thành sản phẩm tại Công ty Gia công thép – Khu Phức hợp Ô Tô Chu Lai – Trường Hải. VI. Cấu trúc luận văn: MỞ ĐẦU  Lý do chọn đề tài  Mục tiêu  Đối tượng nghiên cứu  Phương pháp nghiên cứu 3  Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Nghiên cứu về các máy gia công thép tấm, các thiết bị chuyên dụng trong hệ thống thủy lực, lý thuyết về chương trình điều khiển PLC CHƯƠNG 2:NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ KẾT CẤU CỦA MÁY TÍCH HỢP Nghiên cứu kết cấu cơ khí máy tích hợp đặt tại nhà , sơ đồ thủy lực điều khiển các cụm máy. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC MITSHUBISHI Lựa chọn trang thiết bị điện để lập trình, thiết kế tủ điện điều khiển và chương trình điều khiển xe bằng PLC Mitshubishi KẾT LUẬN 4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Các sản phẩm gia công thép tấm hiện nay tại nhà máy gia công thép tại Thaco Hiện nay tại nhà máy gia công thép của công ty TNHH Một thành viên Tổ hơp cơ khí Chu Lai Trường Hải đang gia công một số sản phẩm thép tấm ở bảng 1.1 Bảng 1.1: Các chi tiết thép tấm gia công trên xe tải MB1 Ốp trên trụ sau OLLIN500 Ốp trên B MB1 trụ trước Dài Rộng Dày 1112 120 2.5 913 121 2.5 Thanh FR 125 MB1 1773 71 ngang mảng 115 B MB1 trụ sau OLLIN Ốp trên 700B MB1 trụ trước OLLIN Ốp trên 700B MB1 trụ sau 73 2.5 02-Ø11 16 02-Ø33 bên trên Ốp trên 54 50 1773 trước OLLIN500 Chi tiết hiện hữu 913 121 2.5 1122 121 2.5 1122 121 2.5 15 48 115 A/450A- tiết Qui cách (mm) 29 OLLIN345 Tên chi 58 Tên xe 5 Tên xe Tên chi tiết Qui cách (mm) Dài Rộng Chi tiết hiện hữu Dày 1293 A-MB1 trụ sau OLLIN345 A/450AMB1 Ốp trên trụ trước 1044 Ø21 1293 122 2.5 122 Ốp trên 807 217 1749 1112 122 2.5 130 OLLIN900 46 Thanh /250A- mặt MB1 dựng 1938 150 2.5 75 18 16 2-Ø35 37 bên trên cửa 850 155 2.5 Ốp trên B MB1 trụ giữa OLLIN Ốp trên 700B MB1 trụ giữa 26 913 161 2.5 1160 161 2.5 112 2-Ø5 hông OLLIN500 90 30 500B TK 40 27+1 -0 155 65 ngang 2-Ø10 850 2-11x18 Thanh OLLIN 150 ngang 30 OLLIN198 1939 30 81 20 1293 02 162 2.5 162 1293 47 trụ giữa 1044 88 69 A-MB1 Ốp trên 132 OLLIN900 X? rãnh 5mm 02-Ø21 6 Tên xe Tên chi tiết Qui cách (mm) Dài Rộng Dày 1016 175 2.5 1535 184 2.5 Chi tiết hiện hữu Thanh OLLIN900 A-TK ngang cửa hông OLLIN800 Gia cố A-MB1 trụ giữa Các sản phẩm này đa số được gia công lần lượt qua các công đoạn: + Công đoạn 1: Cắt phôi tấm trên dây chuyền xã cuộn cắt tấm + Công đoạn 2: Cắt phôi theo kích thước trên máy cắt thủy lực + Công đoạn 3: Cắt góc trên máy cắt góc + Công đoạn 4: Cắt rãnh U trên máy cắt góc + Công đoạn 5: Chuyển sang nhà máy cơ khí gia công đột lỗ tròn hoặc ô van Các phương pháp gia công này được thực hiện trên các máy: Máy cắt thép tấm, máy cắt góc, máy đột lỗ, máy đột lỗ ô van.... 7 1.2 Các máy gia công thép hiện nay tại nhà máy 1.2.1 Máy cắt thép tấm Bảng 1.2 Thông số máy cắt thép tấm Hình ảnh Thông số Hình 1.1: Máy cắt thép tấm Giá trị Nước sản xuất Japan Trọng tải (ton) 14 Kích thước tổng thể (mm) 3650x2270x2150 Công suất động cơ 30 kW Dạng cử chặn tôn NC Số chân kẹp phôi 12 Hầu (mm) 530 Chiều dài cắt (max) (mm) 3000 Chiều dày cắt (max) (mm) 12 Các bước vận hành máy cắt thép tấm thủy lực:  Bước 1: Chuẩn bị nguyên vật liệu cho vào máy cắt  Bước 2: Khởi động máy, cho máy chạy không tải  Bước 3: Kiểm tra điều chỉnh khe hở dao cho phù hợp với bề dày vật liệu cần cắt  Bước 4: Điều chỉnh cử cắt  Bước 5: Cắt chi tiết đầu tiên rồi kiểm tra độ chính xác chi tiết đã cắt  Bước 6: Tiến hành cắt hàng loạt 1.2.2 Máy cắt góc: Bảng 1.3 Thông số máy cắt góc Hình ảnh Hình 1.2 Máy cắt góc Các bước vận hành máy cắt góc Thông số Giá trị Nước sản xuất Japan Trọng tải (tấn) 2.4 Kích thước tổng thể (mm) 360x540 Công suất động cơ 3.7 Số chân kẹp phôi 4 Hầu (mm) 500 Chiều dài cắt (max) (mm) 220 Chiều dày cắt (max) (mm) 6 8  Bước 1: Chuẩn bị nguyên vật liệu cho vào máy cắt  Bước 2: Khởi động máy, cho máy chạy không tải  Bước 3: Điều chỉnh cử cắt  Bước 4: Cắt theo cử đã điều chỉnh Các lưu ý khi vận hành máy cắt góc Chọn vật liệu cắt có độ dày phù hợp với khả năng cắt của máy. - Khi cắt không được để tay vào các ty kẹp phôi và lưỡi dao cắt. - Khi chất lượng đường cắt không đạt yêu cầu thì gọi bảo trì khu vực tới để khắc phục sự cố (Thay dao, điều chỉnh khe hở dao). - Cử cắt phải được cố định chắc chắn, không bị xê dịch trong quá trình cắt. 1.2.3 Máy cắt sau xã băng 1-4 mm Bảng 1.4 Thông số máy cắt sau xã băng 1-4mm Hình ảnh Thông số Trọng lượng cuộn trước gia công (Kg) Đường kính trong cuộn trước gia công (mm) Đường kính trong cuộn sau gia công (mm) Hình 1.3 Máy cắt sau xã băng Giá trị 25000 508 - 730 508 Khổ rộng cuộn cho phép (mm) 800 - 2500 Tốc độ xả (m/phút) 60 - 120 Dung sai khổ rộng sau khi xả(mm) < 0.20 Các bước vận hành máy cắt góc  Bước 1: Cho cuộn tôn vào thiết bị xã cuộn và cho tôn vào máy cán phẳng  Bước 2: Khởi động bơm dầu và cài đặt thông số cắt 9 Các lưu ý khi vận hành máy cắt góc Khí gá tôn cuộn vào bộ xả cuộn thì phải siết chặt đường kính trong của cuộn thép. Khi cắt luôn quan sát quá trình cắt, để xem quá trình cắt có di ễn ra bình thường hay không, tay lôn để ở công tắt dừng khẩn. Khi cắt xong chi ti ết đầu tiên phải kiểm tra xem kích thước có đạt được yêu cầu hay chưa, nếu có sai lệch kích thước thì điều chỉnh lại ở màn hình, sao cho cắt ra đạt được kích thước đúng theo yêu cầu.( có thể tăng hay giảm kích thước ở màn hình cài đặt). Sau khi cắt xong thì tắt bơm dầu, nhấn công tắt dừng khẩn xuống. 1.2.4 Máy đột lỗ Bảng 1.5 Thông số máy đột lỗ Hình ảnh Hình 1.4 Máy đột lỗ Thông số Giá trị Nước sản xuất Japan Lực dập (ton) 2.4 Hành trình đập (mm) 360x540 Tần số dập (s.p.m) 3.7 Độ mỡ khuôn (mm) 4 Khoảng điều chỉnh bàn trên (mm) 500 Kích thước bàn gá trên (mm) 220 Kích thước bàn gá dưới (mm) 6 Công suất Các bước vận hành máy đột lỗ  Bước 1: Chuẩn bị nguyên vật liệu cho vào máy cắt  Bước 2: Khởi động máy, cho máy chạy không tải  Bước 3: Điều chỉnh tọa độ lỗ đột  Bước 4: Đột lỗ theo sự điều chỉnh ở bước 3 Các lưu ý khi vận hành máy cắt góc - Không nên cố gắng đột các lỗ có kích thước nằm ngoài khả năng cho phép của máy đột lỗ. - Sử dụng chày đột và cối đột có cùng kích thước. - Lắp chày đột và cối đột chính xác là khá quan trọng. 10 - Luôn đảm bảo rằng không có người hoặc vật cản nằm trên hướng thoát phoi. - Không nên vận hành máy khi máy đột lỗ đã bị nóng. 1.2.5 Máy đột lỗ ô van Bảng 1.6 Thông số máy đột lỗ ô van Hình ảnh Thông số Giá trị Công suất ép (ton) 17 Chiều dài đột (mm) 32 Tần số dập (s.p.m) 350 Tối đa kích thước tấm Độ mỡ khuôn (mm) Khoảng điều chỉnh bàn trên (mm) Hình 1.5 Máy đột lỗ ovan 250 55 Kích thước bàn gá trên (mm) 350x300 Kích thước bàn gá dưới (mm) 900x400x86 Công suất 5HP Từ các bất cập trên nhà máy đặt ra một vấn đề, cần thiết kế một máy có thể tích hợp được hết các công đoạn gia công các sản phẩm trên để tăng năng suất lao động, giảm số lượng công nhân, giảm thời gian gia công các chi tiết. Từ yêu cầu thực tế của nhà máy, nhóm nghiên cứu đã thiết kế, chế tạo một máy tổ hợp tổng thể gồm cả kết cấu cơ khí, hệ thống thủy lực, hệ thống điều khiển. Do đó ở chương 1 này chúng ta nghiên cứu thêm lý thuyết về hệ thống thủy lực và hệ thống điều khiển PLC 1.3 Cơ sở lý thuyết về hệ thống truyền động thủy lực 1.3.1 Lịch sử phát triển và khả nẵng ứng dụng của hệ thống truyền động thủy lực - 1920 đã được ứng dụng trong lĩnh vực máy công cụ - 1925 ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác như: nông nghiệp, máy khai thác mỏ, máy hóa chất 11 - 1960 đến nay ứng dụng trong tự động hóa thiết bị và dây chuyền thiết bị với trình độ cao, có khả năng điều khiển bằng máy tính hệ thống truyền động thủy lực với công suất lớn. 1.3.2. Khái niệm về thủy lực: Thủy lực hay có tên gọi khác là Cơ học chất lỏng, là môn khoa học về sự chuyển động và vận chuyển lực của chất lỏng trong môi trường bị giới hạn. Hệ thống thủy lực là dạng truyền động dùng dầu thủy lực tạo ra áp lực, được sử dụng nhiều trong ngành chế tạo máy, cơ giới, hàng không, hàng hải, khai thác hầm mỏ và hệ thống robot Trong hệ thống thủy lực chất lỏng đóng vai tṛ trung gian truyền lực và chuyển động cho máy. Quá tŕnh chuyển đổi được mô tả qua sơ đồ sau: Hình 1.6 Sơ đồ chuyển đổi thủy lực 1.3.3 Những ưu điểm và nhược điểm của hệ thống truyền động bằng thủy lực 1.3.3.1. Ưu điểm - Truyền động được công suất cao và lực lớn, (nhờ các cơ cấu tương đối đơn giản, hoạt động với độ tin cậy cao nhưng đòi hỏi ít về chăm sóc, bảo dưỡng). - Điều chỉnh được vận tốc làm việc tinh và vô cấp, (dễ thực hiện tự động hóa theo điều kiện làm việc hay theo chương trình có sẵn). - Kết cấu gọn nhẹ, vị trí của các phần tử dẫn và bị dẫn không lệ thuộc nhau - Có khả năng giảm khối lượng và kích thước nhờ chọn áp suất thủy lực cao. 12 - Nhờ quán tính nhỏ của bơm và động cơ thủy lực, nhờ tính chịu nén của dầu nên có thể sử dụng ở vận tốc cao mà không sợ bị va đập mạnh (như trong cơ khí và điện) - Dễ biến đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của cơ cấu cháp hành. - Dễ đề phòng quá tải nhờ van an toàn. - Dễ theo dõi và quan sát bằng áp kế, kể cả các hệ phức tạp, nhiều mạch. - Tự động hóa đơn giản, kể cả các thiết bị phức tạp, bằng cách dung các phần tử tiêu chuẩn hóa. 1.3.3.2. Nhược điểm - Mất mát trong đường ống dẫn và rò rỉ bên trong các phần tử, làm giảm hiệu suất và hạn chế phạm vi sử dụng - Khó giử được vận tốc không đổi khi phụ tải thay đổi do tính nén được của chất lỏng và tính đàn hồi của đường ống dẫn. - Khi mới khởi động. nhiệt độ của hệ thống chưa ổn định, vận tốc làm việc thay đổi do độ nhớt của chất lỏng thay đôi 1.3.4 Các cơ cấu biến đổi năng lượng 1.3.4.1. Bơm và động cơ dầu: Bơm dầu và động cơ dầu là hai thiết bị có chức năng khác nhau. Bơm dầu là thiết bị tạo ra năng lượng, c ̣n động cơ dầu là thiết bị tiêu thụ năng lượng này. Tuy nhiên kết cấu và phương pháp tính toán của bơm dầu và động cơ dầu cùng loại giống nhau.  Nguyên lý chuyển đổi năng lượng bơm dầu Là một cơ cấu biến đổi năng lượng, dùng để biến cơ năng thành năng lượng của dầu (dòng chất lỏng). Trong hệ thống dầu ép thường chỉ dùng bơm thể tích, tức là loại bơm thực hiện việc biến đổi năng lượng bằng cách thay đổi thể tích các buồng làm việc. Khi thể tích của buồng làm việc tăng bơm hút dầu, thực hiện chu kỳ hút và khi thể tích của buồng giảm, bơm đẩy dầu ra thực hiện chu kỳ nén. 13 Hình 1.7: Bơm dầu thủy lực Tùy thuộc vào lượng dầu do bơm đẩy ra trong một chu kỳ làm việc, ta có thể phân ra hai loại bơm thể tích: - Bơm có lưu lượng cố định gọi tắt là bơm cố định. - Bơm có lưu lượng có thể điều chỉnh gọi tắt là bơm điều chỉnh. Những thông số cơ bản của bơm là lưu lượng và áp suất.  Nguyên lý chuyển đổi năng lượng động cơ dầu Là thiết bị dùng để biến đổi năng lượng của ḍng chất lỏng thành động năng quay trên trục động cơ. Quá tŕnh biến đổi năng lượng là dầu có áp suất cao được đưa vào buồng công tác của động cơ. Dưới tác dụng của áp suất, các phần tử của động cơ quay. Thông số cơ bản của động cơ dầu là lưu lượng của 1 vòng quay và hiệu áp suất ở đường vào và đường ra. Hình 1.8: Động cơ dầu 1.3.4.2. Xylanh truyền động  Nhiệm vụ: Xylanh thủy lực là cơ cấu chấp hành dùng để biến đổi thế năng của dầu thành cơ năng, thực hiện chuyển động thẳng.  Phân loại: Xylanh thủy lực được chia làm hai loại: xylanh lực và xylanh quay (xylanh moment). Trong xylanh lực chuyển động tương đối giữa pittông với xylanh là chuyển động tịnh tiến. Trong xylanh quay chuyển động tương đối giữa pittông với zylanh là chuyển động quay với góc quay thường nhỏ hơn 3600.